设计模式实战(一)——使用策略模式(strategy pattern)实现多关键字排序

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“策略模式”的出现,是为了提供一套相互之间可灵活替换的算法,在不影响上层接口的情况下,用户可以自由选择不同的算法完成逻辑。

策略模式的UML示意图如下:

 

 

其中算法的模型接口在“抽象策略”中定义,各具象策略实现不同的策略。“消费API”就是调用不同算法的类,在其内部根据不同需要选择不同的算法。有时需要将具象策略实例化后再传给其它类,这时可以使用“简单工厂”(Simple Factory)或“工厂方法”(Factory Method)生成所需的具象策略。下面就以我正在做的一个项目,简化一下后说明一下策略模式的使用。

该项目是一个小型的商业网站,逻辑层由Servlet实现。用户有一个需求,需要从数据库调出商品信息后能够对记录按名称(name)、规格(standard)、价格(price)和注册日期(register date)进行排序。虽然可以考虑按不同的排序关键字使用不同的sql语句(即不同的order by)查询数据库。但这样做的网络数据流量太大,每次需要从数据库完整地取回一个数据集(ResultSet),所以我选择了将数据集一次取到客户端的一个List中,然后在客户端按不同的关键字对List进行排序。

java.util.Collections类中有一个public static void sort(List list, Comparator comparator)的方法,可以按照不同的Comparator对象对list进行排序,它使用的是快速排序,所以效率非常高。而java.util.Comparator是一个接口:

 

package java.util;

public abstract interface Comparator {

  boolean equals(Object object);

  int compare(Object object, Object object1);

}

 

其中和排序有关的是compare方法,它返回一个整数,若第一个参数比第二个参数“大”,则返回一个正数,若“小”则返回一个负数,若“相等”则返回0,这里的“大”、“小”、“相等”是由compare方法具体实现定义的一种比较标准。由这个方法不禁想到C语言中qsort函数中使用的函数指针int *compare(*,*),JAVA中之所以没有函数指针,就是用接口取代了(更详细的介绍见《Effective Java》中第22条“用类和接口来代替函数指针”)。

很明显,Comparator接口就是我们的“抽象策略”,sort方法就是我们的“消费API”,而不同的“具象策略”就是我们从Comparator接口实现的根据不同关键字排序的类。

整个排序模型的UML图如下,其中为了作图方便,我从Comparator继承了一个接口ItemComparator,根据不同的关键字从ItemComparator接口泛化了NameComparator类,PriceComparator类,RegisterDateComparator类和StandardComparator类。实际运用中不需要这个接口,四个类可以直接从Comparator泛化。ItemBean是一个封装了商品信息的bean,List中存放的就是这些bean。ItemSort和ItemComparator以及四个具体类实现了“简单工厂”模式,并封装了sort方法。

 

 


    下面是具体的代码(StandardComparator类的代码与NameComparator类的代码大同小异,在这里不列出):

 

NameComparator类:

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

 

public class NameComparator

    implements ItemComparator{

 

  NameComparator(){}  // 将构造器封装,包外的类欲得到Comparator实例只能通过简单工厂

 

  public int compare(Object o1,Object o2){

    String name1=((ItemBean)o1).getName();

    String name2=((ItemBean)o2).getName();

    return name1.compareTo(name2);  // 调用String的CompareTo方法

  }

}

 

PriceComparator类

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

 

public class PriceComparator

    implements ItemComparator{

 

  PriceComparator(){}

 

  public int compare(Object o1,Object o2){

    Double price1=new Double(((ItemBean)o1).getPrice());

    Double price2=new Double(((ItemBean)o2).getPrice());

    return price1.compareTo(price2);  // 调用Double的CompareTo方法

  }

}

 

RegisterDateComparator类

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

 

import java.util.*

;

public class RegisterDateComparator

    implements ItemComparator{

 

  RegisterDateComparator(){}

 

  public int compare(Object o1,Object o2){

    Date date1=((ItemBean)o1).getRegisterDate();

    Date date2=((ItemBean)o2).getRegisterDate();

    return date1.compareTo(date2);  // 调用Date的CompareTo方法

  }

}

 

ItemSort类

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

 

import java.util.*;

 

public class ItemSort{

  public static List sort(List items,ItemComparator c){

    Collections.sort(items,c);

    return items;

  }

 

  public static final ItemComparator NAME=new NameComparator();  // 简单工厂

  public static final ItemComparator PRICE=new PriceComparator();

  public static final ItemComparator STANDARD=new StandardComparator();

  public static final ItemComparator REG_DATE=new RegisterDateComparator();

}

 

TestItemSort类

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

 

import java.util.*;

 

public class TestItemSort{

  public static void main(String[] args){

    List items=new ArrayList();

 

    // 向List添加条目

 

    items=ItemSort.sort(items,ItemSort.NAME);  // 按名称排序

    items=ItemSort.sort(items,ItemSort.PRICE);  // 按价格排序

    items=ItemSort.sort(items,ItemSort.REG_DATE);  // 按注册日期排序

    items=ItemSort.sort(items,ItemSort.STANDARD);  // 按规格排序

  }

}

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